在 RHEL 9.4 上配置 ARM64 虚拟机

概述

在 RHEL 9.4 上配置 ARM64 虚拟机可以帮助用户在物理服务器上模拟 ARM64 环境，用于测试和开发适用于 ARM64 架构的软件。详细介绍了如何在 RHEL 9.4 系统上配置和运行 ARM64 虚拟机的过程。

范围

适用于在 RHEL 9.4 系统上需要模拟 ARM64 虚拟机环境的技术人员。主要涉及 QEMU、KVM 和相关工具的安装与配置。

职责

系统管理员：负责确保系统已安装必要的软件包，并具备运行虚拟机的权限。
操作员：按照正确配置和运行 ARM64 虚拟机。

要求

运行 RHEL 9.4 操作系统的物理服务器或虚拟主机。
基本的命令行操作知识。
具备 sudo 或 root 权限。
有效的互联网连接以下载必要的软件包和工具。

过程

1. 系统环境准备

1.1 更新系统软件包列表

在进行软件安装前，先确保系统软件包是最新的。
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sudo dnf update -y

1.2 安装 QEMU、KVM 和相关工具

使用 dnf 安装 QEMU 和 KVM 以及相关的虚拟化管理工具：

1 2	sudo dnf install qemu-kvm qemu-img libvirt virt-install virt-manager -y sudo dnf install libguestfs-tools -y # 用于管理虚拟机磁盘镜像

1.3 启动并启用 KVM 和 Libvirt 服务

确保 KVM 和 Libvirt 服务已启动并运行：

1 2	sudo systemctl start libvirtd sudo systemctl enable libvirtd

1.4 检查 KVM 是否已启用

使用以下命令检查 KVM 是否正常启用(有些情况下虽然没有列出KVM，但是仍然是支持的)：
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sudo lsmod | grep kvm
如果输出中包含 kvm 和 kvm_intel 或 kvm_amd，则表示 KVM 已正确启用。
实际测试，不包含kvm也可以使用，具体问题具体分析。

2. 获取和准备 ARM64 镜像

2.1 下载 RHEL 9.4 ARM64 操作系统镜像

从 Red Hat 官方网站或客户门户下载 RHEL 9.4 ARM64 ISO 镜像。确保您有适当的订阅以访问镜像。

2.2 创建虚拟机磁盘镜像

使用 qemu-img 创建虚拟机磁盘镜像：

1	qemu-img create -f qcow2 rhel9-arm64.qcow2 20G

解释：
- -f qcow2：指定磁盘镜像格式为 QCOW2。
- 20G：设置磁盘大小为 20GB。

3. 创建和配置 ARM64 虚拟机

3.1 启动虚拟机并进行安装

使用以下命令启动虚拟机，并从 ISO 镜像进行安装：

sudo virt-install --name myvm --ram 2048 --vcpus 2 --disk path=/var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2,size=20  --os-variant rhel9.4 --network bridge=virbr0 --graphics none --console pty,target_type=serial --cdrom /path/to/your/iso/file.iso

解释：
- virt-install：命令行工具，用于创建新的虚拟机。
- --name myvm：指定虚拟机的名称为 myvm。这个名称将用于管理和识别该虚拟机。
- --ram 2048：分配给虚拟机的内存大小，以 MB 为单位。这意味着为虚拟机分配了 2048 MB（2 GB）的内存。
- --vcpus 2：指定虚拟机的虚拟 CPU 数量为 2 个。这决定了虚拟机可以使用的 CPU 核心数。
- --disk path=/var/lib/libvirt/images/arm64vm.qcow2,size=20：path=/var/lib/libvirt/images/arm64vm.qcow2：定义虚拟机的磁盘映像文件路径和文件名。此文件将存储虚拟机的虚拟硬盘。
- size=20：为虚拟机的磁盘分配 20 GB 的存储空间。
- --os-variant generic：指定操作系统的具体版本或变体为 generic，即通用版本。这意味着该配置适用于多种 Linux 发行版。可以使用 osinfo-query os 命令查看可用的具体操作系统变体。
- --arch aarch64：指定虚拟机的架构为 ARM64（aarch64）。这意味着虚拟机将仿真或使用 ARM64 架构的硬件。
- --machine virt：指定虚拟机的机器类型为 virt，这是 QEMU 用于 ARM 仿真的通用机器类型，适用于多种 ARM64 设备。
- --network bridge=virbr0：将虚拟机连接到名为 virbr0 的桥接网络接口。这允许虚拟机与主机及网络中的其他设备进行通信。
- --graphics none：指定虚拟机不使用图形界面（无图形输出），以纯命令行方式运行。这通常用于服务器或嵌入式系统的设置。
- --console pty,target_type=serial：设置虚拟机的控制台为伪终端（PTY），并将其连接到虚拟机的串行端口。这允许通过命令行的方式直接与虚拟机进行交互。
- --cdrom /path/to/your/arm64.iso：指定要加载的 ISO 文件路径，这通常是操作系统安装镜像的路径。虚拟机启动时会从这个 ISO 镜像中引导，并开始安装操作系统。
  - 也可以使用图形界面virtual machine manager进行安装

3.2 安装操作系统

当虚拟机启动后，按照屏幕提示安装 RHEL 9.4 操作系统。安装过程与在物理机上的安装类似。

3.3 完成安装后，重启虚拟机

完成安装后，可以使用以下命令进入虚拟机：
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virsh console myvm
当提示 Escape character is ^] 时，按 Enter 键进入虚拟机的命令行。如果要退出控制台，您可以使用 Ctrl + ]。
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reboot
解释：此命令省略了安装 CD-ROM 部分，仅使用已安装的磁盘镜像启动虚拟机。

4. 维护与管理 ARM64 虚拟机

4.1 快照管理

使用 qemu-img 管理虚拟机快照，便于恢复到之前的状态：

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qemu-img snapshot -c snap1 rhel9-arm64.qcow2  # 创建快照
qemu-img snapshot -l rhel9-arm64.qcow2        # 列出所有快照
qemu-img snapshot -a snap1 rhel9-arm64.qcow2  # 恢复到快照

4.2 备份虚拟机

通过复制 QCOW2 镜像文件来备份虚拟机：
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cp rhel9-arm64.qcow2 rhel9-arm64-backup.qcow2

4.3 调整虚拟机资源

停止虚拟机后，可以编辑启动命令来调整虚拟机的 CPU 和内存分配，以满足不同的测试需求。

5. 常见问题与故障排除

5.1 虚拟机性能较差

如果发现虚拟机性能较差，可以考虑增加分配给虚拟机的 CPU 核心和内存，或启用 KVM 加速（如果支持）。

5.2 无法启动虚拟机

检查启动命令中的文件路径和参数是否正确，确保 BIOS 和磁盘镜像文件存在且可访问。